劉錦川院士《Science》:超高強度+高塑性合金!

近日,由國際著名材料科學家香港城市大學劉錦川院士領銜的學術團隊與香港理工大學、北京工業大學、中國科學院金屬研究所和中南大學合作,報道了一種新型高強度高塑性的超合金。相關成果以題為“Multicomponent intermetallic nanoparticles and superb mechanical behaviors of complex alloys”發表在《Science》上。

論文鏈接:

http://science.sciencemag.org/content/362/6417/933

劉錦川院士《Science》:超高強度+高塑性合金!的圖1

由于強度和塑性的矛盾關系,開發具有高強度和高塑性的先進材料一直是一項富有挑戰的研究。例如,近期北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室呂昭平教授團隊打破人們對傳統間隙固溶強化的認知,發現間隙原子的添加不僅能提高合金的強度,也能大幅度提高合金的塑性,并提出了一種設計高強度高塑性金屬材料的新的合金設計思路。國際頂級學術期刊《Nature》11月14日在線發表了呂昭平教授團隊繼去年超高強鋼后又一突破性研究進展。詳情點擊→北科大呂昭平又發《Nature》!同時提高強度和塑性

劉錦川團隊以塑性無序多組分基體FCC型Fe-Co-Ni和塑性有序的多組分Ti-Al金屬間化合物納米顆粒進行復合,實現了強度與塑性的平衡。基于這一原理,研究團隊設計了一系列超合金,其中 (FeCoNi)86-Al7Ti7 (Al7Ti7) 合金室溫拉伸斷裂強度超過1500MPa,延伸率仍高達50%。這項研究為高強度和高塑性的高熵合金的設計和發展,提供了新策略和新思路。


劉錦川院士《Science》:超高強度+高塑性合金!的圖2

圖1 合金設計與微結構表征


劉錦川院士《Science》:超高強度+高塑性合金!的圖3

圖2 MCINPs的形態和多組分特性


劉錦川院士《Science》:超高強度+高塑性合金!的圖4

圖3 MCINPS在常溫下的高強-高塑配合


劉錦川院士《Science》:超高強度+高塑性合金!的圖5

圖4 MCINPS合金在常溫下的加工硬化行為和微觀機制

劉錦川,1937年10月12日出生于中國四川省,美國籍,材料科學家,美國國家工程院院士 [2]  ,中國工程院外籍院士、臺灣中央研究院院士,香港城市大學先進結構材料研究中心大學杰出教授。

劉錦川院士《Science》:超高強度+高塑性合金!的圖6

主要從事材料科學與工程和先進金屬材料的研究工作。在金屬間化合物、貴金屬合金設計和大塊金屬玻璃材料等領域均做出了開創性的貢獻,是國際材料界具有重要影響的杰出科學家。近二十余年來,劉錦川博士致力于促成中美的技術合作,特別是推進中美在高溫材料以及塊狀非晶領域的科學研究,為中國科學家在相關領域的研究迅速進入國際先進水平做出了突出貢獻。在他的努力下,中國在金屬間化合物方面的研究已獲得國際上的廣泛認可。

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